Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 13.1 - Ex. 34
13.34- O potencial padrão do par Al3+/ Al é -1,66 V. Calcule a energia livre de Gibbs padrão do Al3+(aq).Explique eventuais diferenças entre a energia livre de Gibbs padrão de formação do Tl3+(aq) (veja o Exercício 13.33) e a do Al3+ (aq) ?
Passo 1
Galera, a primeira coisa a fazer aqui é vermos a fórmula que vamos usar:
ΔG = -nFE
Bom, nós temos o potencial padrão , mas ainda falta o número de elétrons e a energia é o que nós queremos descobrir.
Vamos montar a meia reação:
Al3+ (aq) + 3 e- → Al (s)
Pronto, n = 3
Agora, vamos aplicar a fórmula:
ΔG = - 3 x 96500 x -1,66
ΔG = 480,6 Kj/ mol
Passo 2
Galeriss, a questão pede para compararmos a energia livre de Gibbs de formação do Tl3+ (aq) e do Al3+ (aq). Então vamos montar essas reações:
Al (s) → Al3+ (aq) + 3 e- ΔG = - 480,6 Kj/ mol
Tl (s) → Tl3+ (aq) + 3 e- ΔG = 215 Kj/ mol
Gente, o que significa a energia livre de Gibbs ser negativa?
Significa que a reação é espontânea, não é o caso da reação de oxidação do Tl (+ 215 Kj/ mol), mas é o caso da reação de oxidação do Al (- 480,6 kj /mol) .
Mas porquê uma reação acontece espontaneamente e a outra não ???
Então..... Se observarmos a tabela periódica percebemos que ao perder três elétrons o alumínio alcança o octeto, mas o tálio ao perder três elétrons não consegue isso.
Al: [Ne] 3s2 3p1 Al3+: [Ne]
Tl: [Xe] 6s2 5d10 6p1 Tl3+: [Xe] 5d10
Perceberam que para o tálio seria mais vantajoso ganhar mais elétrons do que perder para alcançar a estabilidade ????
O que podemos dizer é que a reação de formação do Al3+ é espontânea, diferente do tálio, porque o alumínio se torna estável ao perder esses três elétrons.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)